187199. lajstromszámú szabadalom • Eljárás több funkciójú gumi vagy műanyag résszelep előállítására
2 187199 3 A találmány tárgya: eljárás több funkciójú gumi vagy műanyag résszelep előállítására. A hagyományos szelepek áramlást szabályozó része két elemből, a szelepülékből és a szeleptányérból áll. A szelepülék általában gondosan megmunkált, határozott geometriájú felülettel rendelkezik a megbízható zárás érdekében. A szeleptányér, amelyet rendszerint szelepszárral vagy szeleporsóval lehet mozgatni, foglalja magába a tömör zárást biztosító tömítőelemct. A hagyományos lábszelepek, illetve visszacsapószelepek felépítése szinte azonos az előzőekben említettekkel, azzal a különbséggel, hogy ezeknél elmarad a szelepszár vagy szeleporsó. Ezzel szemben egy új elem jelenik meg; a visszacsapőszelepnél a záróerőt biztosító rugó, a lábszelepnél pedig az a korlátozó tényező, hogy csak függőleges helyzetben építhető be. A találmány célja olyan eljárás biztosítása, amellyel több funkciót is ellátó szelep állítható elő gazdaságosan. Azt találtuk, hogy egyetlen elemből álló és nem csupán szelepként, hanem szivattyúként, kompresszorként és változtatható résméretű szűrőként is alkalmazható résszelepet állíthatunk elő, ha rugalmas műanyagot vagy gumit önmagában ismert módon — előnyösen öntéssel, sajt-olással vagy fröccsöntéssel —, belül üreges, kívülről kúp, csonkakúp, henger, gúla, csonkagúla vagy hasáb alakú, az egyik végén nyitott és célszerűen peremrésszel ellátott testté alakítunk, majd a testet a palást ja mentén alkotóirányban, teljes keresztmetszetében bevágásokkal látjuk el. A találmány szerint előállított, több funkciójú résszelep gumiból — természetes vagy műkaucsukból — vagy bármilyen rugalmas műanyagból, például poliuretán elasztomerből, szilikonkaucsukból, polipropilénből, politetrafluoretilénből vagy különféle kopolimerekből készülhet. A kiindulási anyagként alkalmazott polimerek a gumi- és műanyagiparban szokásos lágyítószereket, töltő- és adalékanyagokat is tartalmazhatják. A találmány szerinti eljárás első lépésében a kiindulási anyagot önmagában ismert formázással — előnyösen öntéssel, sajtolással vagy fröccsöntéssel — alakítjuk olyan testté, amely belül üreges, kívülről kúp, csonkakúp, henger, gúla, esonkagúla vágj' hasáb alakú s az egyik végén nyitott és a beépítéshez szükséges kiképzéssel, célszerűen peremrésszel van ellátva. A találmány szerinti eljárás második lépésében az így kapott testet a palástja mentén, alkotóirányban, teljes keresztmetszetében bevágásokkal látják el. A bevágások hossza és száma tetszés szerinti lehet, lényegében az alkalmazási feladattól függően. A találmány szerinti eljárással előállított, több funkciójú résszelep alkalmazható szelepként, változtatható résméretű szűrőként, szivattyúként és kompresszorként. Alkalmazása során működtethető önállóan, az áramló fluid anyag nyomása által szabálj'ozott módon vagy külső beavatkozó szervvel. A szelepként, lábszelepként vagy visszacsapó szelepként történő alkalmazásra egy példát az 1. ábrán mutatunk be. (Az 1—3. ábrán a kettős vonallal rajzolt nyilak a közeg áramlási útját jelzik.) A nyíl irányában áramló folyékony vagy gáznemű közeg a szeleptest belsejéből annak külső palástja felé haladva, a réseket 2 kinyitva, átáramlik a szeleptesten. Az áramlási sebesség függ a résszelep rugalmasságától, a rések hosszától és számától, valamint a szeleptest belső és külső része között a közegben fennálló nyomáskülönbségtől. 60— 95° Shore A keménj’ségő szeleptest esetén az áramlás már 0,04—0,1 bar túlnyomás hatására megindul. Ha a közeg a külső palást irányából a szeleptest belseje felé próbál áramlani, a szeleptest alaphelyzetébe tér vissza, és a rések záródnak, azaz a résszelep visszacsapó szelepként működik. Ha a találmány szerint előállított résszelepet párosával megfelelően házba építjük — a ház például cső, peremes csővég és hollandi lehet —, szivattyúként- és kompresszorként is üzemelhet a paláston kívüli és beli'di rész között fennálló nyomáskülönbség hatására. Ha a résszelepet külső beavatkozó szervvel működtetjük, például mechanikus, elektromos, pneumatikus vagy hidraulikus úton mozgatott külső beavatkozó ss.ervvel, felhasználhatjuk változtatható résméretű szűrőként vagjT elzáró szelepként. A 2. ábrán a szűrőként történő alkalmazást szemléltetjük. (A 2. és 3. ábrán a szelepet kívülről szabályozó erő iránj-át az egyetlen vonallal húzott nyilak jelzik.) A külső beavatkozó szervvel nyomást gyakorolunk az üreges test alsó és felső részére, ekkora rések kinyílnak. A résméret függ az alkalmazott nyomás nagj’ságától, továbbá a résszelep anyagának rugalmasságától, a bevágások számától és hosszúságától. E paraméterek alkalmas megválasztásával kívánt résméretet állíthatunk he. A 2. ábrán lévő, kettős vonallal rajzolt nyíl irányában kívülről vezetett szilárd/fluid rendszer szilárd részecskéi a réseken kívüli, a palástot körülvevő térben maradnak, míg a fluid közeg áthalad a réseken, és a résszelep üreges részéből elvezethető. Ezáltal lehetőség van szilárd részecskéket tartalmazó gázok és folyadékok egyszerű és hatékony szűrésére. Ha a résszelepet a 3. ábra szerint elzárószelepként kívánjuk használni, záráskor nem alkalmazunk nyomást a külső beavatkozó szervvel az üreges test alsó és felső részére. Ha a szelepet- njűt-ni akarjuk, a beavatkozó szervvel egymás felé nyomjuk az üreges test alsó és felső részét. Ekkor a rések ki nyílnak, s a nyomás növelésével növelhetjük az átengedett fluid anyag mennyiségét. A találmány szerint előállított, többfunkciójú gumi vagy műanyag résszelep előnyeit az alábbiakban foglalhatjuk össze: — Az áramlási keresztmetszet- nagysága gyakorlatilag tetszés szerint növelhető. — Alapvetően nagy zárófelületekkel rendelkezik, szennyeződésre nem érzékeny, biztosan zár. — Mind önállóan, mind külső beavatkozó szervvel működtethető, a résméret szabályozható. — A résszelej) kialakítása olyan, hogy tetszőlegesen nagy nyomások esetén is alkalmazható, például szivattyúként vágj- kompresszorként. Szabadalmi igénypont 1. Eljárás többfunkciójú gumi vagy műanyag résszelep előállítására, azzal jellemezve, hogy rugalmas műanyagot vagy gumit belül üreges, kívül5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
